Voxelizace 3D modelů a jejich zpracování s využitím GPU

Abstract

Táto práca sa zameriava na analýzu súčasných techník pre povrchovú a úplnú binárnú voxelizáciu 3D modelov. Stručne popisuje aktuálné trendy v tejto problematike a identifikuje vhodnú metódu s cieľom paralelizácie daného riešenia na grafických kartách. Konkrétne vysvetľuje implementačný proces zvoleného algoritmu, ktorý bol popísaný v práci Fast Parallel Surface and Solid Voxelization on GPUs , produkujúci riedky voxelový oktálový strom. Výsledky projektu se blížia meraním pôvodných autorov. Taktiež je tu prezentované nové riešenie paralelnej extrakcie hladkej izoplochy z tejto štruktúry založené na Marching Cubes , ktoré redukuje počet prechádzaných kociek až o 98 % vo vysokých rozlíšeniach. Výsledkom implementácie je framework použiteľný pri ďalšom spracování voxelových scén.This thesis focuses on the analysis of the latest techniques for surface and solid binary voxelization of 3D models. It briefly describes current trends in this problematics and identifies a suitable method with an aim to parallelize the given solution on GPUs. It concretely explains the implementation process of the selected algorithm described in the paper Fast Parallel Surface and Solid Voxelization on GPUs , which produces a sparse voxel octree. The results are very close to those of the original authors. A new solution for extracting a smooth isosurface from this structure based on Marching Cubes is presented as well, providing up to 98 % reduction of the traversed cubes in higher resolutions. The resulting implementation is a framework usable for further voxel scene processing.